施工组织设计下载简介
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大桥连续梁施工方案4.2挂篮底篮计算模型建立
根据B3、B2断面荷载值表，在MIDASCivil软件中建立挂篮底平台主纵梁受力模型。按路桥施工计算手册中荷载组合系数为：1.2DEAD+1.4q活为最不利荷载，根据其最不利荷载组合验算挂挂篮底平台I25主纵梁计算结果如下：
商飞外装施工组织设计挂篮底平台受力示意图—仅示意底板荷载
4.3底篮主纵梁荷载分析及计算
组合应力（轴力+弯矩）σmax=88.0Mpa<145Mpa；满足要求。
剪应力τ=15.6Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。
变形位移fmax=7.1mm 经以上计算，在最不利的条件下，挂篮底纵梁强度、刚度均能满足要求。 4.4底篮前下横梁梁荷载分析及计算 组合应力（轴力+弯矩）σmax=42.4Mpa<145Mpa；满足要求。 剪应力τ=10.9Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 变形位移fmax=2.3mm 经以上计算，在最不利的条件下，挂篮底纵梁强度、刚度均能满足要求。 4.5底篮后下横梁梁荷载分析及计算 组合应力（轴力+弯矩）σmax=30.2Mpa<145Mpa；满足要求。 剪应力τ=17.6Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 变形位移fmax=0.6mm 经以上计算，在最不利的条件下，挂篮底纵梁强度、刚度均能满足要求。 4.6底篮前后Ф25mm精轧螺纹钢吊带荷载分析及计算 Ф25mm精轧螺纹钢轴力图 轴力Fmax=289.3KN（滑梁吊带）；Fmax=193.8KN（其他吊带）； 后内吊带采用δ=40mm厚，150mm宽钢板作为吊带，Ф=60mm钢销为45#钢，则后内吊带及钢销剪应力为289.3KN/（30*30*π）mm2=102.3Mpa<330Mpa；满足要求。δ=40mm厚钢板吊带拉应力为289.3KN/（40*250）mm2=28.93Mpa<120Mpa；满足要求。 经以上计算，在最不利的条件下，挂篮底平台吊带强度、刚度均能满足要求。 挂篮外滑梁普通热轧工字钢I40,其截面特性为： 普工I40：截面高度H=400mm；截面宽度B=142mm；翼缘厚度tf=16.5mm；腹板厚度tw=10.5mm；截面面积A=86cm2；惯性矩Ix=21714cm4；惯性矩Iy=6600cm4；截面模量Wx=1086cm3；单位重量:67.6Kg/m。 5.2外滑梁浇筑砼时承受荷载分析 根据以前计算主纵梁前端受力计算可知：在浇筑4号块件时，外模滑梁为最不利，此时翼缘顶板砼重为G=99.19KN（半边），翼缘顶板平台重量由模板及骨架组成。其重量经计算为W=25.26（半边）。顶板砼荷载（按每立方米26KN/m计算）； 由于4号块件长度为3.5米,故作用在I40工字钢上的荷载为: G翼缘砼=99.19KN G侧模板=25.26KN 内模与I40工字钢为5个接触点，故总荷载均分为5个集中荷载，每个集中荷载值为： F翼缘砼=G翼缘砼/5=99.19/5=19.84KN F侧模板=G侧模板/5=25.26/5=5.05KN F砼振捣=G砼振捣/5=21/5=4.2KN F砼浇筑=G砼浇筑/5=21/5=4.2KN 5.3砼浇筑时受力图示 翼缘板侧模自重荷载情况 翼缘板砼浇筑冲击荷载情况 翼缘板砼振捣冲击荷载情况 5.4砼浇筑时受力计算 组合应力（轴力+弯矩）σmax=129.0Mpa<145Mpa；满足要求。 剪应力τ=43.7Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 变形位移fmax=3.1mm 经以上计算，在最不利的条件下，挂篮底纵梁强度、刚度均能满足要求。 5.5挂篮滑移外滑梁受力验算 挂蓝行走外滑梁受力考虑荷载组合为1.4G自重+1.3G模板，进行验算； 组合应力（轴力+弯矩）σmax=19.1Mpa<145Mpa；满足要求。 剪应力τ=5.2Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 变形位移fmax=1.2mm 经以上计算，在最不利的条件下，挂篮底纵梁强度、刚度均能满足要求。 挂篮外滑梁普通热轧工字钢I40,其截面特性为： 普工I40：截面高度H=400mm；截面宽度B=142mm；翼缘厚度tf=16.5mm；腹板厚度tw=10.5mm；截面面积A=86cm2；惯性矩Ix=21714cm4；惯性矩Iy=6600cm4；截面模量Wx=1086cm3；单位重量:67.6Kg/m。 6.2内滑梁承受荷载分析 在浇筑4#块件时，内模滑梁为最不利，此时顶板砼重为G=90.48KN（半边），上底模及平台重量由模板及骨架组成其重量经计算为G=25.7KN（半边）。顶板砼荷载（按每立方米26KN/m3计算）； 由于4号块件长度为3.5米,故作用在I40工字钢上的荷载为: G顶砼=90.48KN G内模板=25.7KN G砼振捣=17.85KN G砼浇筑=17.85KN 内模与I40工字钢为5个接触点，故总荷载均分为5个集中荷载，每个集中荷载值为： F顶板砼=G顶板砼/5=90.48/5=18.1KN F内模板=G内模板/5=25.7/5=5.14KN F砼振捣=G砼振捣/5=17.85/5=3.57KN F砼浇筑=G砼浇筑/5=17.85/5=3.57KN 6.3内滑梁受力图示及验算 内模滑梁砼浇筑冲击荷载 内模滑梁砼振捣冲击荷载 组合应力（轴力+弯矩）σmax=136.5Mpa<145Mpa；满足要求。 剪应力τ=45.3Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 变形位移fmax=2.9mm 经以上计算，在最不利的条件下，挂篮底纵梁强度、刚度均能满足要求。 7.1前上横梁几何特性 本挂篮前上横梁采用2I40工字钢组成。其几何特性为： 普工I40：截面高度H=400mm；截面宽度B=142mm；翼缘厚度tf=16.5mm；腹板厚度tw=10.5mm；截面面积A=86cm2；惯性矩Ix=21714cm4；惯性矩Iy=6600cm4；截面模量Wx=1086cm3；单位重量:67.6Kg/m。 7.2前上横梁受力分析 根据以前计算，可知在浇筑4#块件时，前上横梁受力为最不利，统计以前计算的作用在前上横梁的力有：（取较大值） P1=122.3KN；P2=71.4KN(底篮平台作用在前上横梁上的力) P3=34.9KN(内滑梁吊带作用在前上横梁上的力) P4=42.7KN(外滑梁吊带作用在前上横梁上的力) 组合应力（轴力+弯矩）σmax=45.0Mpa<145Mpa；满足要求。 剪应力τ=22.5Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 变形位移fmax=3.0mm 经以上计算，在最不利的条件下，挂篮底纵梁强度、刚度均能满足要求。 8.1后上横梁几何特性 本挂篮后上横梁采用2组［12槽钢焊接成平面珩架组成。其几何特性为： 槽钢［12：截面高度H=126mm；截面宽度B=53mm；翼缘厚度tf=9mm；腹板厚度tw=5.5mm；截面面积A=15.7cm2；惯性矩Ix=389cm4；惯性矩Iy=38cm4；截面模量Wx=62cm3；单位重量:12.3Kg/m。 8.2后上横梁受力分析 后上横梁是在挂篮行走时承受挂篮底平台产生的力,所以挂篮底平台的重量共计为115KN,考虑行走时的冲击系数1.3,共计重量为150KN,按最不利计算后下横梁承担2/3的力,故作用在后下横梁的力为130KN. 组合应力（轴力+弯矩）σmax=56.6Mpa<145Mpa；满足要求。 正应力σmax=43.1Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 9、挂篮主纵梁内计算及强度、刚度计算 9.1挂篮受力图示根据挂篮设计图,挂篮主纵梁受力图示为: 根据已算出的挂篮主纵梁前端的受力可以计算出挂篮主要结构的内力。采用midascivil可计算出三角斜拉式挂篮主要构件的内力。 正应力：斜拉带σmax=73.7Mpa<140Mpa；满足要求。 立柱σmax=56.5Mpa<140Mpa；满足要求。 组合应力：斜拉带σmax=77.4Mpa<145Mpa；满足要求。 立柱σmax=66.1Mpa<145Mpa；满足要求。 主纵梁σmax=68.6Mpa<145Mpa；满足要求。 变形位移fmax=10.5mm 经以上计算，在最不利的条件下，挂篮底纵梁强度、刚度均能满足要求。 10、浇筑砼时挂篮抗倾覆稳定性验算 根据计算出的挂篮后锚抗拔力，Nmax=200×2=400KN，每根主梁上选用两组分配梁，共采用4根φ25精轧螺纹钢，采用做后锚的φ25精轧螺纹钢必需每根做张拉试验，张拉力为320KN，做后锚计算时，其φ25精轧螺纹钢同样按图柢上要求，其张拉力控制为320KN。同时考虑到后锚φ25精轧螺纹钢承受疲劳荷载，在使用时应注意更换。在浇砼时（在最不利的条件下）挂篮抗倾覆稳定系数为： K=4×320/400=3.2＞[K]=2 综上所述：本挂篮个部件均能满足XX大桥箱梁悬浇施工。 挂篮总体变形位移值为fmax=13.7mm<20mm；满足规范要求。 模态1与模态2：荷载系数为2.93～2.963，此时最危险部位为外滑梁，屈曲方向为工字钢侧向弯曲。 模态3：荷载系数为3.258，此时最危险部位为底平台纵梁，屈曲方向为工字钢侧向弯曲。 由整齐稳定性分析知最危险部分为外滑梁，在荷载增大时先产生屈曲，所以在施工应注意外滑梁的变形监控，尤其是挂篮行走过程中。 XX大桥30+50+30m连续梁施工 有关荷载系数根据交通部颁发的公路桥涵设计与施工规范，荷载系数取值如下： 1、倾倒混凝土时产生的冲击荷载取值为2.0KPa； 2、振捣混凝土产生的荷载取值为2.0KPa； 3、新浇砼容重取26kN/m3。0#块件钢筋重量为19.03T，砼体积为176.8m3。其体积含筋量大于2%,故砼容重取26kN/m3。施工机具及人群荷载2.5KPa； 4、块件外侧模板自重按160kg/m2计算。内模板自重按120kg/m2。 箱梁底板处荷载分布采取MidasCivil中的压力荷载，先施加在板单元上后由软件自动分配给纵向分配梁,分配梁上建立无质量的虚拟板单元,其刚度与模板刚度相近,后在板单元上施加压力荷载模拟施工过程中所受荷载。砼振捣、浇筑冲击荷载以及人机材堆载均未示出。 底板模板自重荷载分布示意图 内模模板自重荷载分布示意图 翼缘板砼荷载分布示意图 按路桥施工计算手册中荷载组合系数为：1.2DEAD+1.4q活为最不利荷载，根据其最不利荷载组合验算I25纵向分配梁计算结果如下： 最大弯矩Mmax=30.7KN*m 弯曲应力σmax=76.5Mpa<145Mpa；满足要求。 最大剪力Qmax=101.5KN 剪应力τ=57.9Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 变形位移fmax=4.0mm 经以上计算，在最不利的条件下，纵向分配梁强度、刚度均能满足要求。 按路桥施工计算手册中荷载组合系数为：1.2DEAD+1.4q活为最不利荷载，根据其最不利荷载组合验算I40横向分配梁计算结果如下： 最大弯矩Mmax=93.0KN*m 弯曲应力σmax=35.6Mpa<145Mpa；满足要求。 最大剪力Qmax=295.1KN 剪应力τ=31.6Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 变形位移fmax=3.3mm 经以上计算，在最不利的条件下，横向分配梁强度、刚度均能满足要求。 按路桥施工计算手册中荷载组合系数为：1.2DEAD+1.4q活为最不利荷载，根据其最不利荷载组合验算双I40托架计算结果如下： 最大弯矩Mmax=55.4KN*m 弯曲应力σmax=69.4Mpa<145Mpa；满足要求。 最大轴力Nmax=612.3KN*m 轴向应力σmax=63.7Mpa<140Mpa；满足要求。 组合应力（轴力+弯矩）σmax=88.2Mpa<145Mpa；满足要求。 最大剪力Qmax=259.0KN 剪应力τ=74.3Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 变形位移fmax=2.7mm 经以上计算，在最不利的条件下，托架强度、刚度均能满足要求。 精轧螺纹钢用于锚固托架竖杆，只承受拉力，不承受剪力。托架竖杆上部锚固螺纹钢主要承受拉力，采用Φ32mm的精轧螺纹钢，下部螺纹钢仅作为锚固托架用，故采用Φ25mm的精轧螺纹钢。 上部精轧螺纹钢所受最大拉力为343KN，则精轧螺纹钢最大拉应力 σmax=343000/(3.14*32*32/4)=426.5Mpa<650Mpa；满足要求。 上部精轧螺纹钢伸长量为 若精轧螺纹钢的伸长量不加以措施消除，则托架与桥墩分离，易造成托架整体失稳，所以为减小精轧螺纹钢生伸长量对结构稳定性的影响，应对精轧螺纹钢施加预应力，预应力应不小于600MPa，但不大于650MPa。张拉控制力为483KN。 剪力栓采用2根一组100mm的Q235钢柱，承受托架传递全部竖向荷载。 剪力栓所受最大剪力Qmax=439.1KN 剪应力==58.3Mpa＜［τ］=85MPa；满足要求。 箱梁边跨现浇段顶宽12.5m，底宽6.5m，梁高1.8m，为等截面梁段，长度3.94m，其中有0.83m位于边墩顶部，其余3.11m采用搭设支架方式进行边跨现浇段浇筑施工。 支架采用Ф245×8mm钢管立柱结合纵横向型钢分配梁搭设，底模利用墩柱模板组拼。纵向分配梁的布置，在底板处采用I25a工字钢。横向分配梁采用I40a工字钢。钢管立柱布置在原地面，原地面做夯实处理后施做砼基础，每排钢管柱在上、中、下设14a槽钢做为剪刀撑连接加固。 结合支架设计图及施工期间的支架受力工况情况，对支架各构件进行受力检算分析。 根据路桥施工计算手册及相关规范，荷载取值如下： 新浇砼容重取26kN/m3。现浇段钢筋重量为11.6T，砼体积为44m3。其体积含筋量大于2%,故砼容重取26kN/m3。 腹板下荷载：0.7m×1.8m×26KN/m³=32.76KN/m 底板下荷载：5.1m×1.2m×26KN/m³=159.12KN/m 翼缘板下荷载：0.4m×3.0m×26KN/m³=31.2KN/m 砼浇筑冲击荷载：2.0KPa 砼振捣冲击荷载：2.0KPa 人、机、材堆载：2.5KPa 模板自重按160Kg/㎡计 2、边跨现浇段支架受力检算 2.1、纵向分配梁检算 支架纵向分配梁采用I25a工字钢，间距分115、135、150、155cm四种，跨度为131×200×80cm。布置如下： 根据箱梁尺寸及分配梁间距，可知底板处纵向分配梁受力最不利。现浇段纵向分配梁线荷载取值如下： 腹板下荷载：0.7m×1.8m×26KN/m³=32.76KN/m 底板下荷载：1.35m×1.2m×26KN/m³=42.12KN/m 翼缘板下荷载：0.4m×(3.0/2)m×26KN/m³=15.6KN/m 砼浇筑冲击荷载：2.0KPa 砼振捣冲击荷载：2.0KPa 人、机、材堆载：2.5KPa 根据路桥施工计算手册附表可知，I25a工字钢的材料力学性能如下： I25a工字钢：W=401400mm3，I=50170000mm4，A=4851mm2 按路桥施工计算手册中荷载组合系数为：1.2DEAD+1.4q活为最不利荷载，根据其最不利荷载组合验算I25a纵向分配梁计算结果如下： 由MidasCivil计算可得： 最大弯矩：Mmax=29.3KN/m（在桥墩端2.06m处） 最大弯曲应力σmax=72.9MPa＜[σ]=145MPa 最大剪力：Qmax=84.3KN（在墩侧端1.31m处） 最大剪应力τmax=48.1MPa＜[τ]=85MPa 最大变形：fmax=1.815mm＜l/400=5mm 由此得：应力和变形满足要求。 2.2、横向分配梁受力检算 支架横向分配梁采用I40a工字钢，分别位于支架两端1.31m及3.31m位置，间距为200cm。材料力学性能： I40a工字钢：W=10857000mm3，I=217140000mm4，A=8607mm2，G=67.56kg/m 最大弯矩：Mmax=90.9KN/m 最大弯曲应力σmax=92.7MPa＜[σ]=145MPa 最大剪力：Qmax=100.2KN 最大剪应力τmax=27.5MPa＜[τ]=85MPa 跨中最大变形：fmax=5mm＜l/400=10.125mm 由此得：应力和变形满足要求。 2.3、钢管柱受力检算 钢管柱采用的材料为φ245×8mm钢管，下端锚固在砼基础中，底端成为刚性连接；钢管柱上、中、下设[14a槽钢做为剪刀撑连接加固，顶端与盖梁处预埋钢板连接（禁止焊接，因为钢管支架受荷载作用后，竖向变形会造成与盖梁横向连接梁受力较大，容易造成焊接失效）。横向整排形成整体；由于钢管桩最长可达22m左右，因此需验算其整体稳定性。 钢管立柱所受最大轴应力σmax=47.6MPa＜[σ]=140MPa 因横向分配量与钢管立柱焊接，分配量变形后，钢管立柱与分配量协调变形，造成钢管立柱承受部分弯矩。 钢管立柱所受最大弯曲应力σmax=32.3MPa＜[σ]=145MPa 根据MidasCivil屈曲分析分析计算结果可知GB／T 37751.2-2019标准下载，其荷载系数可达36.4。 2.4、钢管柱砼基础检算 由计算知：钢管柱技术所受最大压力为274KN，支架基础原地面经夯实处理后，暂定地基承载力为150KPa，则基础尺寸应不小于A=274/150=1.83㎡。 现拟定基础尺寸为1×4m的条形基础，纵桥向每两根钢管共用一个条形基础黑龙江建筑职业技术学院图书馆工程现场临时用电施工组织设计，共计4座基础。基础厚度不小于0.5m。 若实测夯实后的原地面地基承载力较设计值小，可加大基础尺寸，若实测值较设计值大，基础尺寸不变。 检算结论：边跨现浇支架各构件的受力及变形均满足施工要求。